TWI832682B - 模組化工具機加工冶具 - Google Patents

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蔡宜成
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Abstract

本發明提供一種模組化工具機加工冶具，其包括：一底座主體，其上設有至少一定位裝置及一位移調整裝置；至少一夾持定位座，其係透過定位裝置以定位固於底座主體上，夾持定位座上並設有至少一定位夾持面，夾持定位座藉由定位裝置之作用，可使得定位夾持面提供快速精準定位效果；以及至少一夾持調整座，夾持調整座係透過位移調整裝置以設置於底座主體上，並可藉由位移調整裝置沿一軸向調整夾持調整座與夾持定位座之間距，以適用於各種待加工工件尺寸，其中，夾持調整座上並設有至少一夾持組件，夾持組件包含至少一夾持面，且夾持組件可調整夾持面與定位夾持面之間距，俾可供以夾持一待加工工件者。

Description

模組化工具機加工冶具
本發明係關於一種工具機加工冶具，特別係指一種可以適用於各種待加工工件之冶具，並具有多種模組組合以應用於不同加工狀況者。
一般工具機於加工過程中，為了使形狀各異的待加工工件可穩固地被固定於工具機機台上加工，大多會特別針對待加工工件設計一專用的加工冶具，透過該加工冶具一方面可將待加工工件穩固地被固定於工具機機台上避免加工過程中意外脫落，更可預先於多組加工冶具上裝設待加工工件，再以人工或機械手臂將加工冶具置放/取下機台，以縮短上下料時間。
然而，由於加工冶具多為針對特定待加工工件設計者，各種待加工工件之加工冶具間皆無法共用，因此產線更換生產產品時，大部分的加工冶具都得重新設計、製造，無法回收沿用只能廢棄，造成生產成本之上升及資源之浪費。
再者，一般待加工工件置放於加工冶具上時，缺乏有效定位之手段及裝置，即使透過加工冶具可將待加工工件固定於機台上大約之位置，但每次加工前仍得進行歸零校正及校刀等程序，才能有效且精準的進行加工作業，此點對於精密加工工件尤其重要。
為解決上述課題，本發明提供一種模組化工具機加工冶具，可藉由夾持調整座快速地調整與夾持定位座之間距，以使本發明可適用於各種待加工工件尺寸。且夾持組件可調整夾持面與定位夾持面之間距，俾可供以夾持一待加工工件穩固地夾持力量者。更進一步地，定位夾持面可作為後續加工時之基準面，以達到快速精準定位之效果。
為達上述目的，本發明之一項實施例提供一種模組化工具機加工冶具，其包括：一底座主體，其上設有至少一定位裝置及一位移調整裝置；至少一夾持定位座，其係透過定位裝置以定位固於底座主體上，夾持定位座上並設有至少一定位夾持面；以及至少一夾持調整座，夾持調整座係透過位移調整裝置以設置於底座主體上，並可藉由位移調整裝置沿一軸向調整夾持調整座與夾持定位座之間距，其中，夾持調整座上並設有至少一夾持組件，夾持組件包含至少一夾持面，且夾持組件可調整夾持面與定位夾持面之間距，俾可供以夾持一待加工工件者。
於一較佳實施例中，位移調整裝置包含一設置於底座主體之調整槽，調整槽設有一開口，且開口之寬度小於調整槽之寬度。
於一較佳實施例中，調整槽之截面形狀係可為倒T型、鳩尾槽或梯形至少其中之一者。
於一較佳實施例中，底座主體更包含一強化板，強化板係覆蓋設置於底座主體表面，且開口係設置於強化板上，並位於調整槽上方處。
於一較佳實施例中，定位裝置包含複數預設於底座主體表面之定位孔，以及至少一設置於夾持定位座底部之定位銷。
於一較佳實施例中，定位裝置包含至少一設置於調整槽內之鎖固塊，且夾持定位座與鎖固塊係可以一鎖固螺件鎖固。
於一較佳實施例中，夾持調整座包含有至少一設於調整槽內之調整滑塊，夾持調整座與調整滑塊間係以一調整螺件鎖設，俾使得夾持調整座可沿調整槽軸向滑移或固定者。
於一較佳實施例中，夾持面係包含有分別設於夾持組件兩側面處之一第一夾持面及一第二夾持面，第一夾持面表面設有複數凹槽，且夾持組件並可選擇性地切換使第一夾持面或第二夾持面朝向定位夾持面。
於一較佳實施例中，夾持組件包含：一第一夾持塊，其一側設有第一夾持面，另側設有一第一斜面；一第二夾持塊，其一側設有第二夾持面，另側設有一第二斜面；一調整件，其係設置於第一夾持塊及第二夾持塊間，並具有二對應第一斜面及第二斜面設置之調整斜面；一彈性件，其係設於第一夾持塊及第二夾持塊間，並彈性常態使第一夾持塊及第二夾持塊相互靠緊；以及一夾持螺件，其係穿設過調整件，一端並可供鎖設於夾持調整座上。
於一較佳實施例中，夾持定位座更包含有一粗加工定位件，其係可供活動鎖設於夾持定位座上方，定位夾持面係設置於其側邊；再者，粗加工定位件上並設有至少一夾爪件，且夾爪件之至少一部分係突伸於定位夾持面表面。
於一較佳實施例中，第一夾持面表面凹槽係包含有至少一水平凹槽及一垂直凹槽。
於一較佳實施例中，夾持定位座更包含有一細加工定位件，其係可供活動鎖設於夾持定位座上方，定位夾持面係設置於其側邊。
於一較佳實施例中，夾持調整座更包含有一細加工夾持件，其係可供活動安裝於第二夾持面。
於一較佳實施例中，夾持定位座更包含有一異形定位件，其係可供活動鎖設於夾持定位座上方，定位夾持面係設置於其側邊，異形定位件之定位夾持面形狀係可依待加工工件外輪廓製成。
於一較佳實施例中，夾持調整座更包含有一異形夾持件，其係可供活動安裝於第二夾持面，且異形夾持件係具有一異形夾持面，異形夾持面形狀係可依待加工工件外輪廓製成。
於一較佳實施例中，底座主體係包含有一零點定位裝置，零點定位裝置係可為設於底座主體底部之至少一插銷孔或至少一插銷。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖5所示，本發明提供一種模組化工具機加工冶具，其包括：
一底座主體10，其上設有至少一定位裝置11及一位移調整裝置12；其中，位移調整裝置12包含一設置於底座主體10之調整槽121，調整槽121設有一開口122，且開口122之寬度小於調整槽121之寬度，例如調整槽121之截面形狀係可為倒T型、鳩尾槽或梯形至少其中之一者。在可能的實施例中，底座主體10更包含一強化板123，強化板123係覆蓋設置於底座主體10表面，且開口122係設置於強化板123上，並位於調整槽121上方處。藉此，底座主體10可以由質地較為輕量的材質所製成，例如鋁材或鋁合金材質等，而強化板123則由強度較強的材質，例如鋼材、強化鋼或鋼合金材質等，必使得底座主體10在能達到輕量的目的同時仍能提供足夠強度以符合加工所需。
至少一夾持定位座20，其係透過定位裝置11以定位固於底座主體10上，在可能的實施例中，定位裝置11包含複數預設於底座主體10表面之定位孔111，以及至少一設置於夾持定位座20底部之定位銷112。且定位裝置11包含至少一設置於調整槽121內之鎖固塊113，且夾持定位座20與鎖固塊113間係可以一鎖固螺件114穿設鎖固。其中，夾持定位座20上並設有至少一定位夾持面21；藉由定位裝置11之設置，當夾持定位座20安裝於底座主體10上時，即可精準定位定位夾持面21之位置，以作為後續加工時之基準面，以及
至少一夾持調整座30，夾持調整座30係透過位移調整裝置12以設置於底座主體10上，而與夾持定位座20呈並列設置，並可藉由位移調整裝置12沿一軸向調整夾持調整座30與夾持定位座20之間距，在可能的實施例中，夾持調整座30包含有至少一設於調整槽121內之調整滑塊34，夾持調整座30與調整滑塊34間係以一調整螺件35鎖設，俾使得夾持調整座30可沿調整槽121軸向滑移或固定者。其中，夾持調整座30上並設有至少一夾持組件31，夾持組件31包含至少一夾持面32，且夾持組件31可調整夾持面32與定位夾持面21之間距，俾可供以夾持一待加工工件90者。
其中，夾持面32係包含有分別設於夾持組件31兩側面處之一第一夾持面321及一第二夾持面322，第一夾持面321表面設有複數凹槽323，第一夾持面321表面凹槽323係包含有至少一水平凹槽及一垂直凹槽。再者，夾持調整座30上係凹設有一可供夾持組件31容置之容置槽33，容置槽33朝向夾持定位座20一側之至少一部份係為開放狀，俾使得夾持組件31並可選擇性地切換使第一夾持面321或第二夾持面322朝向定位夾持面21。
在可能的實施例中，夾持組件31包含：
一第一夾持塊311，其一側設有第一夾持面321，另側設有一第一斜面312；
一第二夾持塊313，其一側設有第二夾持面322，另側設有一第二斜面314；
一調整件315，其係設置於第一夾持塊311及第二夾持塊313間，並具有二對應第一斜面312及第二斜面314設置之調整斜面316；
一彈性件317，其係設於第一夾持塊311及第二夾持塊313間，並彈性常態使第一夾持塊311及第二夾持塊313相互靠緊；以及
一夾持螺件318，其係穿設過調整件315，一端並可供鎖設於夾持調整座30上。
明瞭上述本發明詳細結構後，以下係針對本發明之動作原理逐一詳細說明：
如圖1~圖3所示，在本實施例中，係先以待加工工件90進行粗加工之過程進行說明，其中，夾持定位座20更包含有一粗加工定位件40，其係可供活動鎖設於夾持定位座20上方，定位夾持面21係設置於粗加工定位件40之至少一側邊處；再者，粗加工定位件40上並設有至少一夾爪件41，且夾爪件41之至少一部分係突伸於定位夾持面21表面。
本發明係可依照待加工工件90的尺寸活動調整夾持定位座20及夾持調整座30之排列組裝方式，例如在本實施例中，夾持定位座20數量為1而夾持調整座30數量為2，且夾持定位座20係設置於兩夾持調整座30中間。在其他可能的實施例中，為因應尺寸較大的待加工工件90，夾持定位座20及夾持調整座30數量可各為一個，且分別設置於底座主體10近兩側處，使得夾持定位座20及夾持調整座30間具有更大的容置空間。
再者，使用者可透過鬆放調整螺件35，使調整槽121內之調整滑塊34呈鬆放可滑移狀態，俾使得使用者可以依照不同待加工工件90的尺寸及外型快速調整夾持定位座20及夾持調整座30之間距。待間距調整完成後，使用者只需再次旋緊調整螺件35，即可帶動調整滑塊34與調整槽121相互迫緊，以使夾持調整座30可穩固地固定於底座主體10上。
如圖4所示，將待加工工件90置放於定位夾持面21與第一夾持面321間，當使用者旋緊夾持組件31之夾持螺件318時，調整件315會被帶動而迫緊第一夾持塊311與第二夾持塊313，同時藉由調整斜面316、第一斜面312及第二斜面314之作用，而使第一夾持塊311與第二夾持塊313往側邊移動。此時，第一夾持塊311之第一夾持面321係可推動待加工工件90往定位夾持面21方向移動，直到待加工工件90被定位夾持面21與第一夾持面321穩固地夾持固定(如圖5所示)。
其中，由於粗加工時進刀量大、切削力道強，需要確保待加工工件90夾持穩定度，本發明藉由夾爪件41之設置，當待加工工件90被夾持靠緊於定位夾持面21時，突伸於定位夾持面21表面之夾爪件41可嵌入咬合於待加工工件90表面，以提供強大的夾持固定力量。同理，第一夾持面321之凹槽323，亦可嵌入咬合於待加工工件90表面，且由於凹槽323係包含有水平凹槽及垂直凹槽，更可有效抵抗不同方向的加工力量。而至於待加工工件90表面所產生的咬合痕跡，會於後續細切削或表面加工過程中消除，而不會產生影響。
如圖6及圖7所示，在另一實施例中，其係以待加工工件90進行細加工之過程進行說明，其中，夾持定位座20更包含有一細加工定位件50，其係可供活動鎖設於夾持定位座20上方，定位夾持面21係設置於其側邊，且此時夾持組件31之第二夾持面322係朝向定位夾持面21設置。由於細加工時進刀量小、切削力道較弱，同時需避免夾持過程中產生表面痕跡及瑕疵，定位夾持面21及第二夾持面322係為平滑狀表面，以避免夾持加工過程中產生痕跡及瑕疵。再者，夾持調整座30更包含有一細加工夾持件60，其係可供活動安裝於第二夾持面322上。細加工夾持件60係可以硬度較低的金屬、橡膠或塑膠等軟性材質製成，更可強化對待加工工件90之保護，確實避免待加工工件90表面因夾持而產生痕跡。
如圖8所示，在另一實施例中，夾持定位座20更包含有一異形定位件70，其係可供活動鎖設於夾持定位座20上方，定位夾持面21係設置於其側邊，異形定位件70之定位夾持面21形狀係可依待加工工件90外輪廓製成。其中，夾持調整座30更包含有一異形夾持件80，其係可供活動安裝於第二夾持面322，且異形夾持件80係具有一異形夾持面81，異形夾持面81形狀係可依待加工工件90外輪廓製成。當待加工工件90外輪廓為複雜或不易固定的形狀時，可以達到更佳地夾持效果。且除了異形定位件70及異形夾持件80之外，大部分的零組件都可回收、共用，大幅減少生產成本及資源浪費。
除此之外，如圖9所示，底座主體10係包含有一零點定位裝置13，零點定位裝置13係可為設於底座主體10底部之至少一插銷孔或至少一插銷，並於機台特定位置上對應設置相關地鎖固裝置。藉此，本發明不論是以人工或機械手臂裝設於機台上時，零點定位裝置13可快速地將本發明及待加工工件90精準地裝設於預定位置處，可大幅減少後續歸零校正及校刀等程序所耗費的時間。
本發明具有以下優點：
1. 本發明藉由底座主體10、夾持定位座20及夾持調整座30之設置，可快速調整至適合的間距用以夾持各種不同的待加工工件90，俾使得本發明可適用於多種待加工工件90，減少專用加工冶具無法共用、造成生產成本之上升及資源之浪費問題。
2. 本發明藉由夾持定位座20及定位裝置11之設置，可輕易且精準定位定位夾持面21之位置，且待加工工件90被夾持固定時，其側邊係緊抵於定位夾持面21，可準確地作為後續加工時之基準面，大幅減少後續歸零校正及校刀等程序所耗費的時間。
3. 本發明夾持定位座20及夾持調整座30可因應不同加工需求，搭配不同模組套件使用，俾使得本發明可適用於粗加工、細加工及異形加工等加工程序之各種不同需求。
4. 本發明除少部分特殊設計的異形定位件70及異形夾持件80之外，其餘大部分的零組件都可共通用使用，大幅減少生產成本及資源浪費。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
10:底座主體
11:定位裝置
111:定位孔
112:定位銷
113:鎖固塊
114:鎖固螺件
12:位移調整裝置
121:調整槽
122:開口
123:強化板
13:零點定位裝置
20:夾持定位座
21:定位夾持面
30:夾持調整座
31:夾持組件
311:第一夾持塊
312:第一斜面
313:第二夾持塊
314:第二斜面
315:調整件
316:調整斜面
317:彈性件
318:夾持螺件
32:夾持面
321:第一夾持面
322:第二夾持面
323:凹槽
33:容置槽
34:調整滑塊
35:調整螺件
40:粗加工定位件
41:夾爪件
50:細加工定位件
60:細加工夾持件
70:異形定位件
80:異形夾持件
81:異形夾持面
90:待加工工件
圖1係本發明之立體組合外觀示意圖。 圖2係本發明之局部剖面示意圖。 圖3係本發明之側視示意圖。 圖4係本發明之動作示意圖(一)。 圖5係本發明之動作示意圖(二)。 圖6係本發明之另一實施例示意圖。 圖7係本發明之另一實施例動作示意圖。 圖8係本發明之再一實施例示意圖。 圖9係圖1之另一視角立體組合外觀示意圖。
10:底座主體
114:鎖固螺件
20:夾持定位座
21:定位夾持面
30:夾持調整座
31:夾持組件
311:第一夾持塊
313:第二夾持塊
315:調整件
317:彈性件
318:夾持螺件
32:夾持面
321:第一夾持面
322:第二夾持面
323:凹槽
33:容置槽
35:調整螺件
40:粗加工定位件
41:夾爪件

Claims (15)

  1. 一種模組化工具機加工冶具，其包括：一底座主體，其上設有至少一定位裝置及一位移調整裝置；至少一夾持定位座，其係透過該定位裝置以定位固於該底座主體上，該夾持定位座上並設有至少一定位夾持面；以及至少一夾持調整座，該夾持調整座係透過該位移調整裝置以設置於該底座主體上，並可藉由該位移調整裝置沿一軸向調整該夾持調整座與該夾持定位座之間距，其中，該夾持調整座上並設有至少一夾持組件，該夾持組件包含至少一夾持面，且該夾持組件可調整該夾持面與該定位夾持面之間距，俾可供以夾持一待加工工件者，其中，該夾持面係包含有分別設於該夾持組件兩側面處之一第一夾持面及一第二夾持面，該第一夾持面表面設有複數凹槽，且該夾持組件並可選擇性地切換使該第一夾持面或該第二夾持面朝向該定位夾持面。
  2. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該位移調整裝置包含一設置於該底座主體之調整槽，該調整槽設有一開口，且該開口之寬度小於該調整槽之寬度。
  3. 如請求項2所述之模組化工具機加工冶具，其中，該調整槽之截面形狀係可為倒T型、鳩尾槽或梯形至少其中之一者。
  4. 如請求項2所述之模組化工具機加工冶具，其中，該底座主體更包含一強化板，該強化板係覆蓋設置於該底座主體表面，且該開口係設置於該強化板上，並位於該調整槽上方處。
  5. 如請求項2所述之模組化工具機加工冶具，其中，該定位裝置包含複數預設於該底座主體表面之定位孔，以及至少一設置於該夾持定位座底部之定位銷。
  6. 如請求項5所述之模組化工具機加工冶具，其中，該定位裝置包含至少一設置於該調整槽內之鎖固塊，且該夾持定位座與該鎖固塊係可以一鎖固螺件鎖固。
  7. 如請求項2所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持調整座包含有至少一設於該調整槽內之調整滑塊，該夾持調整座與該調整滑塊間係以一調整螺件鎖設，俾使得該夾持調整座可沿該調整槽軸向滑移或固定者。
  8. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持組件包含：一第一夾持塊，其一側設有該第一夾持面，另側設有一第一斜面；一第二夾持塊，其一側設有該第二夾持面，另側設有一第二斜面；一調整件，其係設置於該第一夾持塊及該第二夾持塊間，並具有二對應該第一斜面及該第二斜面設置之調整斜面；一彈性件，其係設於該第一夾持塊及該第二夾持塊間，並彈性常態使該第一夾持塊及該第二夾持塊相互靠緊；以及一夾持螺件，其係穿設過該調整件，一端並可供鎖設於該夾持調整座上。
  9. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持定位座更包含有一粗加工定位件，其係可供活動鎖設於該夾持定位座上方，該定位夾持面係設置於其側邊；再者，該粗加工定位件上並設有至少一夾爪件，且該夾爪件之至少一部分係突伸於該定位夾持面表面。
  10. 如請求項9所述之模組化工具機加工冶具，其中，該第一夾持面表面的該些凹槽係包含有至少一水平凹槽及一垂直凹槽。
  11. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持定位座更包含有一細加工定位件，其係可供活動鎖設於該夾持定位座上方，該定位夾持面係設置於其側邊。
  12. 如請求項11所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持調整座更包含有一細加工夾持件，其係可供活動安裝於該第二夾持面。
  13. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持定位座更包含有一異形定位件，其係可供活動鎖設於該夾持定位座上方，該定位夾持面係設置於其側邊，該異形定位件之定位夾持面形狀係可依該待加工工件外輪廓製成。
  14. 如請求項13所述之模組化工具機加工冶具，其中，該夾持調整座更包含有一異形夾持件，其係可供活動安裝於該第二夾持面，且該異形夾持件係具有一異形夾持面，該異形夾持面形狀係可依該待加工工件外輪廓製成。
  15. 如請求項1所述之模組化工具機加工冶具，其中，該底座主體係包含有一零點定位裝置，該零點定位裝置係可為設於該底座主體底部之至少一插銷孔或至少一插銷。
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